171066. lajstromszámú szabadalom • A görbe elvesztése ellen védett fotoelektromos görbekövető
3 171066 4 használhatóságát. Emellett teljesen megakadályozzák az automatikus, táwezérelhető üzemeltetést, például a számítógéppel vezérelhető automatikus görbekiértékelést. A felsorolt hiányosságokat megszünteti a javasolt új eljárás, melynek megvalósításához, a 3. ábrán bemutatott szabályozási körben, az érzékelőfejet és az Uj, hibafeszültség előállítására szolgáló 10 jelátalakító áramkört kell megfelelően kialakítani. A működés alapgondolata a következő: Az elvesztési folyamat akkor kezdődik, amikor a görbe nagyobb meredeksége, vagy a gyors x-irányú eltérítés következtében, a követési hiba megnő, és a görbe kilép a fej linearitási tartományából. Ebben a pillanatban még a fej szolgáltat hasznos jelet, amelynek a polaritása jellemző az elvesztés irányára (2b. ábra). A linearitási tartományból való kilépés pillanatában tehát egy analóg vagy digitális tárolóelemmel tárolni kell a jel polaritását, vagyis az elvesztés irányát. Ha ezzel egy időben egy elektronikus kapcsoló az 1, 2 fotótranzisztorok áramából előállított hibajel helyett, a tárolt polaritású, állandó értékű feszültséget kapcsol a 11 teljesítményerősítő bemenetére akkor a motor a görbe elhagyása után sem áll le, hanem állandó sebességgel a görbe felé viszi a fejet. Amint a görbe ismét a fej linearitási tartományába kerül, a teljesítményerősítőre megint a fotótranzisztorok áramából előállított, a Ay követési hibával arányos jelet kell kapcsolni. Ez a működés azt eredményezi, hogy a Ay követési hiba és a motort vezérlő feszültség közötti összefüggés (4. ábra) a hagyományos megoldásokra jellemző 14 görbe helyett a 15 görbe szerint alakul. A követés üzemmódja, és ezzel a 11 teljesítményerősítő bemeneti jelét kiválasztó kapcsoló állapota, tehát a fej és a görbe közötti követési hibától függ. Ezért a kapcsoló működtetésére olyan vezérlőjelet kell előállítani, mely egyértelműen jelzi, hogy a görbe a fej linearitási tartományában, vagy azon kívül van-e. Az érzékelőfej tengelyében elhelyezett harmadik 3 fototranzisztor segítségével ez lehetővé válik (5. ábra). A három közel azonos tulajdonságú fényérzékelő eszköz érzékelési karakterisztikája is hasonló lesz. így a papírminőség vagy a vonalvastagság megváltozása mindegyik érzékelési karakterisztikáját ugyanúgy befolyásolja, A három fényérzékelő jelének összehasonlításával ezért üzembiztosan előállítható a követés üzemmódját meghatározó jel. Az előző követési eljárás kis kiegészítéssel arra is alkalmassá tehető, hogy a készülék, a követés elkezdésekor a görbére állítást, vagy ugyanazon a papíron levő másik görbére való átállást automatikusan, külső vezérlőjel hatására végezze. Ehhez egyrészt biztosítani kell, hogy az elvesztés irányát tároló memóriaelemet a külső indítójelekkel is, tetszőlegesen, mindkét irányú elvesztésnek megfelelő állapotba lehessen hozni. Másrészt az indítójel hatására az elektronikus kapcsoló, a görbe elhagyásához szükséges ideig, a tárolt polaritású feszültséget a kimenetre kapcsolja. Ez utóbbi arra szolgál, hogy a motor megkaphassa az előírt irányba való elinduláshoz szükséges tárolt jelet, a görbén álló érzékelőfej esetén is. Ha a fej a görbét elhagyta akkor már az előzőkben leírt alapműködés is biztosítja a kapcsoló kívánt állapotát. 5 Az elveszítésmentes követést biztosító eljárás egyik lehetséges megvalósítása analóg tárolóval működik (6. ábra). Az 1, 2, 3 fotótranzisztorok áramaiból a 16 kétkimenetű analóg aritmetikai áramkör előállítja az Uj, hibafeszültséget és a 10 követési üzemmódot meghatározó Ue feszültséget. Uh =Z A (I,-I 2 ) (I.) Ue^Zßi^+Ia-KIj (II.) 15 A 7a. ábra a fényérzékelő fototranzisztorok áramát, a 7b. ábra az Uj, feszültséget szemlélteti a követési hiba függvényében. A követés üzemmódját meghatározójel előállításának elve a 7c. ábrán 20 látható. Amennyiben a K szorzótényező értéke 2,1-2,2, akkor a (II) összefüggés szerint képezett Ue feszültség előjele megadja, hogy a görbe a fej linearitási tartományán belül, vagy kívül van-e. (7d. ábra). 25 Az Uh feszültséget a 17 követ-tárol áramkörön keresztül vezetjük a 11 teljesítményerősítőre. A követ-tárol áramkör üzemmódját az Ue feszültségből a 18 nullkomparátorral előállított vezérlőjel szabja meg. Ha az Ue jel pozitív, vagyis a görbe az 30 érzékelőfej linearitási tartományán belül van, akkor a 18 nullkomparátor kimeneti jele a 17 követ-tárol áramkört követ-állapotba kapcsolja. A 11 teljesítményerősítőre ilyenkor az 1, 2 fototranzisztorok áramának különbségéből előállított Uh feszültség 35 jut, mely a Ay követési hibával arányos. Amikor a görbe a linearitási tartományon kívülre kerül, az Ue feszültség előjelet vált, és a komparátor a 17 áramkört tárol-állapotba kapcsolja. A tároló, az átkapcsolást megelőző pillanatban fennálló \Jh 40 feszültséget tárolja, és ez éppen a görbe utoléréséhez szükséges polaritású jel. A 17 követ-tárol áramkör tehát magában foglalja, a követési eljárás leírásában említett elektronikus kapcsolót is, 45 A 19 áramkör-részlet az automatikus görbére állítást szolgálja. A 20, illetve 21 váltókapcsolók kézi és/vagy távvezérléssel való működtetése az egyik, illetve másik irányba indítja el a fejet. A kapcsolók alapállapotában a 22, 24 kondenzátorok 50 feszültségmentesek. Valamelyik kapcsolót rövid időre átkapcsolva, a hozzá tartozó RC-tag párhuzamosan kapcsolódik a fototranzisztorral, és annak tápfeszültségéről a kondenzátor feltöltődik. Az RC időállandó által meghatározott időtartamú 55 töltőáram-impulzus (az impulzus hosszabb mint a görbe elhagyásához szükséges idő) hozzáadódik a fototranzisztor áramához, és ezzel olyan hatást kelt, mintha a görbe a másik fototranzisztor irányában elhagyta volna a fej linearitási tartományát. Az 60 impulzus hatására tehát az Ue feszültség előjelváltása megtörténik és ez az impulzus időtartamára a 17 követ-tárol áramkört követ-állapotba majd tárol-állapotba vezérli. így, a működtetett kapcsolótól függően, a pozitív vagy negatív polaritással 65 megjelenő Uh feszültség tárolódik. 2
